蒸发是食品和乳制品行业中最耗能的工艺之一。随着对降低能耗和排放的要求日益增加，生产企业正在寻找提升工艺效率的新方法，蒸发过程因此成为优化的重点。可靠的在线测量在优化这些流程中发挥着重要作用，有助于实时移去许多细微的低效环节，这些低效一旦移去，累积起来就能带来巨大的节能效果。
蒸发效率为何对可持续发展至关重要
工业蒸发的核心原理一个多世纪以来未曾改变，但改变的是我们可以多么精确地测量和控制这一过程。传统上，浓度监测和控制通过人工采样和操作员调整来实现，但采用连续 在线测量 可以显著减少蒸汽使用量。
以典型的奶粉工厂为例，蒸发和喷雾干燥过程合计可消耗工厂总工艺能耗的70%，其中仅蒸发过程就占据了很大比例。然而，优化工作往往侧重于设备升级，而不是对浓度控制的精确程度。在产品质量与工艺效率之间取得平衡是一项关键挑战，而在线测量技术能够提供帮助——即使在测量和控制方面做出微小改进，也能带来显著的能源节约和更低的碳足迹，同时不会影响产品质量。
在线测量如何用于工艺优化
在线传感器能够连续测量工艺浓度，无需传统的实验室取样。在线传感器持续提供的实时数据，启用对干固形物含量或浓度的自动控制，无需手动调整或过度使用蒸汽，从而降低质量风险。
通过这种方式，连续原位在线测量能够实现：
- 产品损失减少
- 提升产品一致性
- 对进料变化响应更快
- 人为错误风险更低
- 优化蒸汽使用
与人工取样相比，在线测量能够提供实时反馈，使工艺能够根据进料条件变化进行动态调整，从而优化热量和蒸汽的使用，降低能源消耗。将在线测量与过程控制系统集成，也支持预测性维护和效率跟踪。总体而言，在线测量使食品生产者能够从被动控制转向主动控制，这对于实现可持续、高效的蒸发系统至关重要。
高精度、卫生且可靠的在线测量，尽在维萨拉解决方案
Vaisala 技术，如在线折光仪以及湿度和露点测量解决方案，确保即使在严苛的食品生产环境中也能保持可靠性。Vaisala Polaris™卫生型折光仪同时获得3-A卫生型和EHEDG认证，确保满足卫生要求，且可安全使用于食品和饮料加工过程。
将 Vaisala Polaris 在线折光仪集成到您的蒸发工艺中，可实现白利度、干固形物或总固形物含量的持续、实时在线浓度测量。Vaisala折光仪可直接安装在蒸发器的入口、出口或中间阶段，确保读数不受气泡、晶体或未溶解固体的干扰，始终保持准确。
Vaisala Polaris 在线折光仪开箱即可使用，出厂预校准。由于其长期无漂移的稳定性和极低的维护需求，无需重新校准，生命周期成本较低。所有这些特性帮助食品、乳制品和饮料生产商实现对工艺浓度的准确控制，优化蒸发过程并最小化能源使用。
实际节能与成本节约
让我们以乳制品加工中的蒸发为例。在此过程中，通过移去牛奶或其他乳制品原料中的水分，以生产浓缩产品。典型应用包括生产无糖或加糖炼乳、奶粉、婴儿配方奶粉，以及乳清粉和乳糖粉。产品需根据最终产品规范蒸发至特定的干固形物含量。
蒸发器通常设计为单效或多效系统，以提高能源效率。折光仪的典型安装点是蒸发器出口，在那里它可以为操作员实时提供固体含量信息。在蒸发步骤之前及各步骤之间安装的折光仪，可实现对蒸发器性能的连续监测和调控。
在蒸发过程中达到的总固形物含量浓度至关重要，因为它直接影响后续干燥过程的表现和最终产品质量。对干固形物的连续实时测量便于操作员调整蒸发条件。如果干固形物含量超过目标水平，牛奶的粘度会增加，这会导致干燥过程中出现雾化困难。相反，固体含量过低会增加干燥阶段的能耗。
在蒸发过程中使用在线折光仪的关键收益：
- 稳定的终产品质量和更少的浪费
- 通过提高能源效率降低运营成本
- 优化蒸发器性能
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智能测量技术支持净零食品生产
随着食品和饮料行业迈向净零排放，数字化、连续监测和智能过程控制的作用将改变未来的蒸发工艺。如今，低效的浓度控制常常导致蒸发过程中不必要的蒸汽消耗和更高的运营成本。利用 Vaisala 的智能测量技术可以帮助食品生产者减少能源消耗和排放，最终实现可持续发展目标。